La naturaleza inspira los nuevos materiales electrónicos que crea
La profesora del Instituto de Tecnología de Massachusetts Angela Belcher acaba de recibir el Premio Lemelson-MIT, dotado con 500.000 dólares; un prestigioso galardón que se concede a investigadores que consiguen mejorar el mundo con sus invenciones tecnológicas.
La doctora Belcher, una de las mejores expertas en nanotecnología del mundo, se inspira en la habilidad de la naturaleza para crear materiales –como la de las caracolas para construir su concha- para diseñar en el laboratorio nuevos materiales electrónicos con aplicaciones diversas: células solares, baterías que no dañen el medio ambiente o sistemas de diagnóstico médico, entre otras muchas.
Tal como afirma el director ejecutivo del Programa Lemelson-MIT, Joshua Schuler, “Angela Belcher es una extraordinaria inventora: escoge una sola idea y la aplica al desarrollo de un extenso catálogo de invenciones que abarcan una gran cantidad de industrias y que, en última instancia, benefician a las empresas, a la sociedad y al medioambiente”.
Belcher empezó sus investigaciones científicas motivada por el abulón, un tipo de caracol marino que llamó su atención cuando pasaba tiempo cerca del océano en la época en que todavía era estudiante de la Universidad de California en Santa Bárbara y que, posteriormente, se convirtió en objeto de su tesis doctoral.
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Angela Belcher explica cómo aplica la observación de la naturaleza a sus inventos (en inglés).
La concha de abulón se compone en un 98 % de carbonato de calcio –un componente inorgánico- y en un 2 % de proteína orgánica, combinación que confiere a su concha una dureza extraordinaria. El grupo de Materiales Biomoleculares que Belcher dirige en el MIT investiga cómo se desarrolló la vida marina para llegar a crear materiales tan duros en ese entorno y utiliza esta “bio-inspiración” para hacer posible que los materiales orgánicos “trabajen” con otros inorgánicos, como los de la electrónica.
Una de sus últimas invenciones es una batería de iones de litio alimentada por virus manipulados. Las baterías tienen la misma potencia y capacidad energética que las de última generación (recargables) que se están utilizando para alimentar los coches híbridos. Sus características permitirán, además, su utilización como alimentadores de los dispositivos electrónicos personales.
Angela Belcher también ha aplicado los resultados de sus investigaciones a mejorar la eficiencia de las celdas solares de bajo coste Grätzel (dye-sensitized solar cell, DSSC) utilizando virus de ingeniería genética para almacenar de manera más eficiente los electrones en las celdas, lo que incrementa la producción de energía en un 33 %. Su método supone añadir únicamente un paso más al proceso de fabricación estándar de los paneles solares, lo que facilitará que este sector se beneficie rápidamente de esta nueva tecnología.
La doctora Belcher dedica parte de su tiempo a dar conferencias a estudiantes de todo el mundo sobre ciencia y les enseña experimentos que despierten su curiosidad por este campo. Convencida de que es vital promover entre los niños la pasión por la tecnología, la ingeniería y las matemáticas, ya que representan la base para solucionar muchos problemas globales como el de la energía, la salud y los recursos alimenticios (retos que tendrán que seguir afrontando las nuevas generaciones), ha decidido destinar una parte del premio en metálico a desarrollar un programa para motivar el interés de los más jóvenes hacia este tipo de formación científica.
Belcher es cofundadora de dos compañías que se dedican a producir y rentabilizar los resultados de sus investigaciones tecnológicas: una de ellas desarrolla materiales electrónicos para revestimientos transparentes que se utilizan en las pantallas táctiles, LCD (pantallas de cristal líquido) y otros dispositivos. La otra, se dedica a transformar gas metano de escaso valor en combustible muy apreciado en el mercado para el transporte.
[1] Declaraciones de Rob Matheson (2013), “Angela Belcher Wins $500,000 Lemelson-MIT Prize”, MIT News,4 de junio. http://mitei.mit.edu/news/angela-belcher-wins-500000-lemelson-mit-prize.
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